JP2015045195A

JP2015045195A - 大梁・小梁接合構造

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Publication number: JP2015045195A
Application number: JP2013177601A
Authority: JP
Inventors: 義昭堀園; Yoshiaki Horizono
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: JP6266269B2

Abstract

【課題】小梁が大スパンの場合でも小梁中央部にかかる曲げモーメントを抑えてたわみ値を小さくでき、部材の性能を十分活かすことができる大梁・小梁接合構造を提供する。【解決手段】それぞれＨ形鋼からなりフランジが上下に位置する大梁１と小梁２とを接合する構造である。小梁２の上フランジ２ａは、大梁１の上フランジ１ａの上面に重ねてボルト９で接合した上側接合プレート３の下面にボルト９で接合する。小梁２の下フランジ２ｂは、大梁１のウェブ１ｃに溶接された下側接合プレート４の上面に重ねてボルト９接合する。下側接合プレート４は、大梁１に接合されたリブ部材５に下面を接合して補強する。【選択図】図１

Description

この発明は、鉄骨造等におけるＨ形鋼からなる大梁と小梁を接合する大梁・小梁接合構造に関する。

鉄骨造における大梁・小梁接合構造は、例えば大梁のウェブに予め溶接したガセットプレートと小梁のウェブとをボルト・ナットで連結するといったピン接合である。

特開２００９−０５２３０２号公報

上記従来の大梁・小梁接合構造を採用する鉄骨造の建物が倉庫等の大スパンの建物の場合、大スパンの小梁の両端がピン接合されることになるため、小梁の断面性能に曲げやせん断等に対する余裕があったとしても、たわみ値が制限値を超えてしまい部材の断面性能が十分活かされないという課題があった。

この発明の目的は、小梁が大スパンの場合でも小梁の中央部にかかる曲げモーメントを抑えてたわみ値を小さくでき、部材の断面性能を十分活かすことのできる大梁・小梁接合構造を提供することである。

この発明の大梁・小梁接合構造は、それぞれＨ形鋼からなりフランジが上下に位置する大梁と小梁とを接合する構造であって、前記小梁の上フランジは、前記大梁の上フランジの上面に重ねてボルト接合した上側接合プレートの、前記大梁の上フランジから側方に突出する部分の下面にボルト接合し、前記小梁の下フランジは、前記大梁のウェブに溶接されて前記ウェブから側方に突出する下側接合プレートの上面に重ねてボルト接合し、前記下側接合プレートは、前記大梁に接合されたリブ部材に下面を接合して補強したことを特徴とする。

この構成によると、小梁の上フランジは、大梁の上フランジに重ねてボルト接合された上側接合プレートの下面に重ねてボルト接合し、小梁の下フランジは、大梁のウェブに溶接された下側接合プレートの上面に重ねてボルト接合し、この下側接合プレートは、大梁に接合されたリブ部材に接合して補強している。そのため、小梁の大梁への接合の固定度が、一般的なピン接合の大梁・小梁接合構造に比べて上がり、剛接合もしくは半剛接合とすることもできる。これにより、小梁が大スパンの場合でも小梁の中央部にかかる曲げモーメントを抑えてたわみ値を小さくでき、小梁となる部材の断面性能を十分活かすことができる。その結果、小梁のサイズダウンが可能となり、コストを低減できる。
小梁の大梁への接合は、上記のように固定度を高めるが、完全な剛接合とする必要はなく、小梁の両端の接合について、若干でも固定度を上げることでたわみ値を抑えることができる。また、小梁から大梁に作用する曲げモーメントについても、半剛接合とするか、またはピン接合で固定度を上げた接合とする方が、完全な剛接合にするよりも影響が少なくて済む。

この発明において、前記リブ部材は平板状のプレートであって、前記大梁のウェブおよび下フランジに溶接により接合されたものであっても良い。前記リブ部材を平板状のプレートとすることで、簡易な構成で小梁の固定度を上げることができる。

この発明において、前記リブ部材は断面がＴ形の鋼材であって、そのＴ形における頭部を前記大梁にボルトで接合したものであっても良い。Ｔ形における頭部は例えば大梁のウェブにボルトで接合しても良く、あるいは大梁の下フランジにボルトで接合しても良い。
前記リブ部材をＴ形の鋼材とすることでボルト接合することができ、溶接に比べて作業性や品質管理面で優れたものとなる。

この発明において、前記大梁を挟んで左右対称に一対の小梁を前記大梁に接合したものであっても良い。左右対称に小梁がある箇所に適用することにより、小梁から大梁に作用する曲げモーメントの左右均等化が得られ、また１枚の上側接合プレートを両側の小梁への接合に共用できる。

この発明の大梁・小梁接合構造は、それぞれＨ形鋼からなりフランジが上下に位置する大梁と小梁とを接合する構造であって、前記小梁の上フランジは、前記大梁の上フランジの上面に重ねてボルト接合した上側接合プレートの、前記大梁の上フランジから側方に突出する部分の下面にボルト接合し、前記小梁の下フランジは、前記大梁のウェブに溶接されて前記ウェブから側方に突出する下側接合プレートの上面に重ねてボルト接合し、前記下側接合プレートは、前記大梁に接合されたリブ部材に下面を接合して補強したため、小梁が大スパンの場合でも、小梁の中央部に作用する曲げモーメントを抑えてたわみ値を小さくでき、小梁となる部材の断面性能を十分活かすことができる。

この発明の一実施形態にかかる大梁・小梁接合構造の正面図である。同大梁・小梁接合構造の斜視図である。同大梁・小梁接合構造の変形例を示す正面図である。（Ａ）はこの発明の他の実施形態にかかる大梁・小梁接合構造の正面図、（Ｂ）はそのリブ部材の平面図である。（Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態にかかる大梁・小梁接合構造の正面図、（Ｂ）はそのリブ部材の側面図である。

この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。この大梁・小梁接合構造は、図１および図２のようにそれぞれＨ形鋼からなりフランジ１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂが上下に位置する大梁１と小梁２とを接合する構造である。この例では、大梁１を挟んで左右対称に一対の小梁２，２が大梁１に接合される。小梁２は、床または屋根となるデッキプレート等の折板（図示せず）を支持する部材として用いられ、小梁２の上フランジ２ａの上面にはその長手方向に沿って図１のように折板受け８が接合される。

大梁１の上フランジ１ａの上面には、平鋼等の鋼材からなる上側接合プレート３が前記上フランジ１ａから両側方に突出するように重ねられ、これら上側接合プレート３および上フランジ１ａに設けられたボルト挿通孔（図示せず）に挿通されたボルト９およびナット９ａで接合される。上側接合プレート３の横幅は、小梁２の上フランジ２ａの横幅と同じとされている。ボルト９は例えば高力ボルトからなる。大梁１のウェブ１ｃには、平鋼等の鋼材からなる下側接合プレート４が溶接される。下側接合プレート４は、前記上側接合プレート３の下方の位置にあって、上側接合プレート３と平行で上側接合プレート３の突出側に突出する姿勢とされる。上側接合プレート３の下面から下側接合プレート４の上面までの高さは、小梁２の梁成に揃えられる。下側接合プレート４の横幅は、小梁２の下フランジ２ｂの横フランジと同じ横幅とされている。また、下側接合プレート４は、この例では突出端が上側接合プレート３の先端と同じ位置で、かつ横幅が上側接合プレート３と同じとされているが、両接合プレート３，４は、突出端や幅が互いに異なっていても良い。

小梁２は、その端部が前記上側接合プレート３と前記下側接合プレート４とで挟まれるように配置される。この配置状態で、小梁２の上フランジ２ａは、上側接合プレート３における大梁１の上フランジ１ａから側方に突出する部分の下面にボルト９で接合される。また、小梁２の下フランジ２ｂは、下側接合プレート４の上面に重ねて、これら下フランジ２ｂおよび下側接合プレート４に設けられたボルト挿通孔（図示せず）間に挿通されたボルト９およびナット９ａで接合される。

前記下側接合プレート４は、前記大梁１に接合されたリブ部材５に下面を接合して補強される。この実施形態では、リブ部材５は鋼材からなる平板状のプレートとされ、その１辺が大梁１のウェブ１ｃに、他の１辺が大梁１の下フランジ１ｂに、さらに他の１辺が下側接合プレート４の下面にそれぞれ溶接される。

図１では、大梁１に接合される左右一対の小梁２，２が互いに同じ高さのものである場合を示したが、図３のように左右の小梁２，２の高さが互いに異なっていても良い。この場合、大梁１のウェブ１ｃに溶接する左右の下側接合プレート４の高さ位置は、各小梁２の高さに応じた位置に設定される。その他の構成は図１の場合と同様である。

上記構成の大梁・小梁接合構造によると、小梁２の上フランジ２ａを、大梁１の上フランジ１ａの上面に重ねてボルト９で接合した上側接合プレート３にボルト９で接合すると共に、小梁２の下フランジ２ｂを、大梁１のウェブ１ｃに溶接された下側接合プレート４の上面に重ねてボルト９で接合し、この下側接合プレート４は、大梁１に接合されたリブ部材５に下面を接合して補強している。そのため、小梁２の両端での接合の固定強度が高められる。この接合は、例えば剛接合もしくは半剛接合、またはピン接合であって通常のピン接合よりも固定度を上げた接合となる。これにより、小梁２が大スパンの場合でも、小梁２の中央部にかかる曲げモーメントを抑えてたわみ値を小さくでき、小梁２となる部材の断面性能を最大限活かすことができる。その結果、小梁２のサイズダウンが可能となり、コストを低減できる。また、小梁２の両端での接合が半剛接合である場合、または半剛接合とまで言えなくても、ピン接合であって通常のピン接合よりも固定度を上げた接合は、完全な剛接合とする場合よりも、大梁１への曲げモーメントの影響を少なくすることができる。

図４は、この発明の他の実施形態を示す。この大梁・小梁接合構造では、図１〜図３に示した先の実施形態において、下側接合プレート４を補強するリブ部材５を、断面がＴ形の鋼材からなるリブ部材６に置き換えている。図４（Ａ）はこの大梁・小梁接合構造の正面図を、図４（Ｂ）は前記リブ部材６の平面図をそれぞれ示す。すなわち、この場合には、リブ部材６の頭部６ａを、大梁１のウェブ１ｃに、これら頭部６ａおよびウェブ１ｃに設けられたボルト挿通孔（図示せず）に挿通されたボルト９およびナット９ａで接合し、リブ部材６の胴部６ｂの上辺を下側接合プレート４の下面に溶接している。ウェブ１ｃの両側のリブ部材６，６は、互いに共通のボルト９で接合する。断面Ｔ形のリブ部材６は、形鋼の切片であっても、平板状のプレートを溶接または曲げ加工して断面Ｔ形としたものであっても良い。その他の構成は、図１〜図３に示した先の実施形態の場合と同様である。
この構成のように前記リブ部材６をＴ形の鋼材とした場合、ボルト接合することができ、溶接に比べて作業性や品質管理面で優れたものとなる。

図５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この大梁・小梁接合構造では、図１〜図３に示した先の実施形態において、下側接合プレート４を補強するリブ部材５を、断面がＴ形の鋼材からなるリブ部材７に置き換えている。図５（Ａ）はこの大梁・小梁接合構造の正面図を、図５（Ｂ）は前記リブ部材７の側面図をそれぞれ示す。すなわち、この場合には、リブ部材７の頭部７ａを、大梁１の下フランジ１ｂおよび前記頭部７ａに形成されたボルト挿通孔（図示せず）に挿通されるボルト９およびナット９ａで接合し、リブ部材７の胴部７ｂの上辺を下側接合プレート４の下面に溶接している。その他の構成は、図１〜図３に示した先の実施形態の場合と同様である。この構成の場合も、リブ部材７をボルト接合するため、溶接箇所を削減して作業性や品質管理面で優れたものとできる。

なお、上記した各実施形態において、前記リブ部材５，６，７を、角パイプや、溝形鋼、その他の形鋼に置き換えて前記下側接合プレート４を補強しても良い。

１…大梁
１ａ…上フランジ
１ｂ…下フランジ
１ｃ…ウェブ
２…小梁
２ａ…上フランジ
２ｂ…下フランジ
３…上側接合プレート
４…下側接合プレート
５，６，７…リブ部材
９…ボルト

Claims

それぞれＨ形鋼からなりフランジが上下に位置する大梁と小梁とを接合する構造であって、
前記小梁の上フランジは、前記大梁の上フランジの上面に重ねてボルト接合した上側接合プレートの、前記大梁の上フランジから側方に突出する部分の下面にボルト接合し、
前記小梁の下フランジは、前記大梁のウェブに溶接されて前記ウェブから側方に突出する下側接合プレートの上面に重ねてボルト接合し、
前記下側接合プレートは、前記大梁に接合されたリブ部材に下面を接合して補強したことを特徴とする大梁・小梁接合構造
請求項１に記載の大梁・小梁接合構造において、前記リブ部材は平板状のプレートであって、前記大梁のウェブおよび下フランジに溶接により接合された大梁・小梁接合構造。
請求項１に記載の大梁・小梁接合構造において、前記リブ部材は断面がＴ形の鋼材であって、そのＴ形における頭部を前記大梁にボルトで接合した大梁・小梁接合構造。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の大梁・小梁接合構造において、前記大梁を挟んで左右対称に一対の前記小梁を前記大梁に接合した大梁・小梁接合構造。